山西财贸职业技术学院教案

山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题半导体及二极管教学目的1.知识方面：理解半导体基础知识、掌握PN结及单向导电特性、二极管的伏安特性。2.德育方面：要善于一分为二分析问题。3.技能方面：二极管单向导电特性分析。教学重点与难点1.PN结及其单向导电特性2.半导体二极管的伏安特性曲线参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）半导体基础知识（30分）晶体二极管（50分）机动（10分）教学环节及内容教学方法说明一、复习：由物理学中的导体、绝缘体引入半导体二、导入新课问题：为什么学习半导体三、新知识内容启发式提问式山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明常用半导体器件将所有的物质按照导电性能进行分类，可以分为导体、绝缘体和半导体三类。1.1半导体基础知识半导体是制作晶体二极管、晶体三极管、场效应管和集成电路的材料。半导体的广泛应用是因为半导体有特殊的导电性能。半导体的导电能力受温度、掺入杂质、光照强度的影响1、本征半导体常用的半导体材料有硅（元素符号为Si）和锗（元素符号为Ge）两种。纯净的半导体称为本征半导体。因为半导体的原子结构是晶体结构，所以用半导体材料做成的二极管、三极管又称为晶体二极管、晶体三极管。几个名词：自由电子、空穴、电子－空穴对、载流子、复合2、杂质半导体：N型半导体和P型半导体。启发式多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明PN结：将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时，在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。PN结具有很重要的特性——单向导电性。当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。图1-1PN结的单向导电性将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向电压，加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大，电流减小，称为PN结处于截止状态图示法多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明1.2晶体二极管1．晶体二极管的结构用外壳把一个PN结封装起来，从P区和N区各引出一个电极，就组成一个晶体二极管,用VD表示图1-2（a）是示意图图（b）晶体二极管的电路符号。可见二极管特性是单向导电性。晶体二极管的分类按照制造材料的不同分为硅二极管和锗二极管。按照用途分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照制造工艺分类有点接触型、面接触型、平面型等。2．晶体二极管的伏安特性二极管两端的电压u（单位为伏）与电流i（单位为安）之间的变化规律称为晶体二极管的伏安特（1）正向特性（2）反向特性实物展示激发兴趣多媒体PPT图分析虚拟演示山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明3．晶体二极管的主要参数（1）最大整流电流IF允许流过二极管的平均电流的最大值。正常工作时二极管的电流ID应该小于IF。（2）最高反向工作电压UR允许加在二极管上反向电压的最大值。一般情况下取UR为UB（反向击穿电压）的一半。（3）最高工作频率fM指二极管工作频率的上限值。主要由PN结的电容决定。外加信号的频率超过二极管的最高工作频率时，二极管的单向导电性能将不能很好的体现。1.3特殊二极管1.稳压二极管（齐纳二极管）2．光敏二极管3．发光二极管启发式提问式多媒体PPT图分析比较式山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置教材P31：1、2、抽阅记录:三极管1山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题晶体三极管教学目的1.知识方面：理解三极管结构、掌握其放大作用的条件、晶体三极管中的电流分配关系；掌握输出特性曲线的含义。2.德育方面：认识量到质的飞越、个人的发展不是孤立的。3.技能方面：初步会判断晶体三极管特性曲线三个区工作状态。教学重点与难点1.晶体三极管放大作用的条件。2.晶体三极管中的电流分配关系。参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）晶体三极管的结构（15分）晶体三极管的放大原理（20分）晶体三极管的伏安特性（35）晶体三极管的参数（10）机动（10）教学环节及内容教学方法说明一、复习复习二极管结构及特点二、新课导入由二极管应用导入三极管二、新知识内容提问式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明1．晶体三极管的结构在一片半导体基片上制作两个PN结，就有两个N型区域，一个P型区域（或者两个P型区，一个N型区），从三个区各引出一根导线，作为三个电极就组成一个晶体三极管。晶体管的分类按照制作材料分类：有硅管和锗管。按照内部结构分类：有NPN型和PNP型（不论是硅管还是锗管都有NPN型和PNP型）。按照用途分类：有放大管和开关管等。按照工作频率分类：有低频管和高频管。按照功率分类：有小功率管、中功率管和大功率管等。比较分析式多媒体PPT图分析实物展示激发兴趣山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明2．晶体三极管的放大原理三极管的三种连接方法共射连接、共基连接、共集连接（1）晶体三极管具有放大作用的条件三极管放大外部条件，发射结正向偏置；给集电结反向偏置。（2）晶体三极管中的电流分配关系IE＝IC＋IB；IC＝βIB不论是那一种连接方法，不论是NPN管还是PNP管，电流分配关系都是相同的。比较分析式多媒体PPT图分析总结山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明3．晶体三极管的伏安特性晶体三极管的伏安特性有输入特性和输出特性两组。三极管的连接方法不同，特性也有所不同，以共发射极为例说明。（1）输入特性在UCE一定的条件下，输入端基极电流iB与uBE之间的关系为输入特性。通过实验的方法可以得到输入特性曲线。（2）输出特性曲线在一定的基极电流IB下，输出回路中集电极电流iC与uCE之间的关系曲线称为输出特性曲线。按照连接电路，改变RB使IB为某一个固定的数值（例如20µA）并保持不变。逐渐增加VCC，测出一系列iC和uCE的值，描点连线即可以得到一条输出特性曲线。改变RB重复上述过程，就可以得到一族曲线。启发作图分析虚拟演示多媒体PPT图分析由图讨论三个区工作状态山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明曲线分成三个区域：放大区、饱和区、截止区一般情况下，把UCE＝UBE（C结零偏）的点连起来称为临界饱和线（图中的虚线），临界饱和线左边的区域就是饱和区。4．三极管的主要参数（1）共发射极电流放大系数β（2）极间反向电流（3）极限参数启发作图分析多媒体PPT图分析由图讨论三个区工作状态

山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:教材P313、4抽阅记录:共射放大山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题共射晶体管放大电路教学目的1.知识方面：理解放大的概念和放大电路的主要性能指标，共射晶体管放大电路构成、元件作用。2.德育方面：辨证认识和分析问题。3.技能方面：掌握放大电路构成、元件作用；共发射极放大电路波形失真与静态工作点的关系。教学重点与难点1共射晶体管放大电路构成、元件作用。2共射晶体管放大电路分析参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）放大电路的构成放大电路各元件的作用（20分）静态分析（20分）动态分析（30分）共发射极放大电路波形失真与静态工作点的关系（15分）机动（5分）教学环节及内容教学方法说明一、复习复习分析三极管工作状态及条件，三极管是一种电流控制器件IC=βIB二、导入新课问题：如何构成电压放大电路三、新知识内容提问式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.1放大的概念和放大电路的主要性能指标6.1.1扩音机的原理图6.1.2放大电路的主要性能指标1.放大倍数2.输入电阻3.输出电阻4.通频带5.非线性失真系数6.2共射晶体管放大电路6.2.1放大电路的构成兴趣法启发式多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.2.2放大电路各元件的作用图（a）VCC是集电极回路的直流电源，它的负端接发射极（地），正端通过电阻RC接集电极，以保证集电结为反向偏置，Rc是集电极电阻，它的作用是将晶体管的集电极电流的变化转变为集电极电压的变化。VBB是基极回路的直流电源，它的负端接发射极，正端通过基极偏置电阻Rb接基极，以保证发射结为正向偏置，VBB通过Rb供给基极一个合适的静态基极电流IBQ（常称为偏流）。VBB和Rb一经确定后，偏流IBQ就是固定的，所以这种电路通常称为固定偏置放大电路。6.2.3直流通路讨论式多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.3.1有关概念对于放大电路的最基本要求一是不失真，二是能够放大。6.3.2静态分析1）静态工作点（Q点）四个物理量记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。2）确定Q点在近似估算中常常认为UBEQ为已知量，对于硅管，取UBEQ=0.6～0.8V，通常取0.7V；对于锗管，取UBEQ=0.1～0.3V，通常取0.2V。启发讨论式多媒体PPT图分析作图分析式仿真演示教学山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.3.3动态分析当放大电路输入信号后，电路中各处的电压、电流便处于变化的状态，此时电路处于动态工作状态，简称动态。分析图（b）工作波形6.3.4共发射极放大电路波形失真与静态工作点的关系（为什么要设置Q点）1、截止失真2、饱和失真（IB太大，接近ICS）启发多媒体PPT图分析作图分析式讨论式仿真实验演示

山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:掌握理解1．放大电路的构成2．放大电路各元件的作用为什么要设置Q点P1456-16-26-6抽阅记录:微变分析山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题微变等效电路动态参数的估算教学目的1.知识方面：理解微变等效电路画法及参数的估算。2.德育方面：解决矛盾的方法。3.技能方面：微变等效电路分析法。教学重点与难点1、微变等效电路画法。2、微变等效电路动态参数的估算。参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）6.4.1晶体三极管的微变等效电路（10分）6.4.2放大电路的微变等效电路（25分）6.4.3放大电路的主要性能指标及其计算（45分）机动（10分）教学环节及内容教学方法说明一、复习共射放大电路不矢真放大二、导入新课问题：要反映出放大情况如何表示？三、新知识内容提问式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.4.1晶体三极管的微变等效电路6.4.2放大电路的微变等效电路画出微变等效电路启发画图分析启发多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明6.4.3放大电路的主要性能指标及其计算①确定Q点②求电压放大倍数③计算输入电阻通常有Rb>>，所以在数值上接近，但二者的概念是不同的，代表晶体管的输入电阻，而代表放大电路的输入电阻。④计算输出电阻令其信号源电压us=0，但保留内阻RS，断开负载电阻RL，然后，在输出端加一个正弦波测试信号UT必然产生动态电流IT，启发画图分析启发多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:熟悉放大电路的主要性能指标及其计算P1456-3抽阅记录:Q稳定山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题Q点稳定放大电路教学目的1.知识方面：认识电路结构、理解放大电路Q点稳定原理、静态工作点的估算，了解微变等效分析。2.德育方面：善于思考、改进做事方法。3.技能方面：微变等效分析。教学重点与难点1．Q点稳定原理、静态工作点的估算。2.微变等效分析。参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）6.5.1电路的基本特点（15分）6.5.2静态工作点的估算（30分）6.5.3微变等效电路分析（35分）机动（10）教学环节及内容教学方法说明一、复习共发射极放大电路波形失真与静态工作点的关系。二、导入新课问题：如何稳定静态工作点三、新知识内容启发分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明1．Q点稳定放大电路特点它较好的解决了温度变化对管子参数的影响最终导致Q点电流IC的变化电路组成结构（a）电路稳定Q点的原理2．估算Q点(b)一是Re的直流负反馈作用；二是在I1>>IBQ、UBQ>>UBE的情况下，在温度变化时UBQ基本不变，对于硅管，一般选取I1=(5～10)IBQ，UBQ=3～5V所以称为分压偏置电流负反馈Q点稳定电路。仿真演示与固定偏置放大电路比较多媒体PPT实例分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明3．微变分析举例【例6-3】分压偏置基本放大电路如图6-13所示,已知VCC=12V,Rb1=15kΩ,Rb2=5kΩ,Re=2.3kΩ,RC=5.1kΩ；晶体管的β=50，UBEQ=0.7V。试求（1）估算Q点；（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻；（3）若换用β=100的三极管，重新估算Q点和图6-14分压偏置基本放大电路解(1）估算Q点PPT比较分析式与固定偏置放大电路比较山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明(2）求、和(3）当改用β=100的三极管后，其Q点为与β=50时的放大倍数相差不大与固定偏置放大电路比较山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:P1456-4抽阅记录:

集成1山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题集成运算放大器组成、基本特性，电路中的负反馈教学目的1.知识方面：理解集成运算放大器组成框图，理想基本特性。理解负反馈的概念。理解反相、同相输入比例运算电路。2.德育方面：科学创新思维能力3.技能方面：“虚短”和“虚断”分析方法。教学重点与难点1.集成运算放大器组成框图2.集成运算放大器理想基本特性参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）集成运放的组成框图（10分）运算放大器的符号、主要参数理想特性（25分）比例运算电路（25分）负反馈的类型、分析步骤（25分）机动（5）教学环节及内容教学方法说明一、复习单级、多级放大器二、导入新课问题：多级放大电路元件较多，如何简化？三、新知识内容8.1集成运放组成8.1.1集成运放的组成提问式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明1.集成运放的组成及各部分的作用2.集成电路内部结构的特点1.元件在一个芯片上，参数偏差一致，温度均一性好。2.电阻由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。3.几十pF以下的小电容用PN结的结电容构成。4.二极管一般用三极管的发射结构成。8.1.2差分放大电路结构和零点漂移

1.零点漂移2.基本差分式放大电路3.主要技术指标的计算8.2集成运算放大器的基本特性运算放大器的符号启发多媒体PPT图分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明理想运算放大器的条件1.差模电压放大倍数Avd=¥，实际上Avd≥80dB即可。2.差模输入电阻Rid=¥，实际上Rid比输入端外电路的电阻大2～3个量级即可。3.输出电阻Ro=0，实际上Ro比输入端外电路的电阻小1～2个量级即可。4.带宽足够宽。5.共模抑制比足够大。实际上在做一般原理性分析时，产品运算放大器都可以视为理想的。理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性，对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用，运放必须在闭环(负反馈）下工作(1)虚短运放的电压放大倍数很大，一般都在80dB以上。运放输出电压一般在10V～14V。因此运放的差模输入电压不足1mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。启发分析虚拟演示教学山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明(2)虚断由于运放的差模输入电阻很大，一般都在1MW以上。流入运放输入端的电流往往不足1mA，远小于输入端外电路的电流。通常把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。8.4.1反相输入比例运算电路（电压增益Avf=Vo/Vi=－Rf/R18.4.2同相输入比例运算电路电压增益多媒体PPT图分析仿真教学讨论总结山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明8.3放大电路中的负反馈8.3.1负反馈的概念1.反馈框图放大器输出输入取+放大器输出输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器开环闭环反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号假设输出端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大后，再回到输出端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈8.3.2负反馈的类型交流反馈与直流反馈电压反馈和电流反馈串联反馈和并联反馈启发PPT图示分析山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明8.33.负反馈的分析步骤1.找出反馈网络（电阻）。2.是交流反馈还是直流反馈？3.是否负反馈？4.是负反馈！那么是何种类型的负反馈？（判断反馈的组态）8.3.4负反馈对放大电路工作性能的影响一、对放大倍数的影响负反馈使放大倍数下降。引入负反馈使电路的稳定性提高。在深度负反馈的情况下，放大倍数只与反馈网络有关。二、改善波形的失真三、对输入、输出电阻的影响1.串联负反馈使电路的输入电阻增加：2.并联负反馈使电路的输入电阻减小：3.电压负反馈使电路的输出电阻减小：4.电流负反馈使电路的输出电阻增加：启发分析讨论

山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:理解理想运放的主要特征抽阅记录:集成2山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题集成运算放大器的应用教学目的1.知识方面：理解加法、减法电路运算，积分电路和微分电路的波形转换。2.德育方面：善于钻研、循序渐进。3.技能方面：集成运算放大器的应用。教学重点与难点1反相输入比例加法运算电路。2减法运算电路。参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）8.4.3加法运算电路（20分）8.4.4减法运算电路（30分）8.4.5积分法运算电路（10分）8.4.6微分法运算电路（10分）机动（10分）教学环节及内容教学方法说明一、复习集成运算放大器组成，理想基本特性，反相、同相输入比例运算电路二、导入新课问题：集成运放如何进行运算？三、新知识内容启发提问式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明8.4.3反相求和电路的优点是，便于调整，可以十分方便地调整某一路的输入电阻，改变该路的比例系数，而不影响其他路的比例系数，因此，反相求和电路用得较为广泛。8.4.4Rf引入强电压负反馈，相对于反相uI1而言，是并联电压负反馈，相对于同相uI2而言是串联电压负反馈。兴趣法多媒体图示分析仿真演示讨论山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明8.4.58.4.6多媒体图示分析仿真演示山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:P1918-38-48-78-88-9抽阅记录:RC振荡山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电子教学对象制冷061班任课教师薛香娥授课日期课题

RC正弦波振荡电路教学目的1.知识方面：掌握文氏电桥振荡电路组成,振荡频率与起振条件。2.德育方面：科学认识问题,善于解决问题。3.技能方面：振荡频率与起振条件。教学重点与难点1.文氏电桥振荡电路组成。2.振荡频率与起振条件。参考资料《模拟电子技术基础》周良权等《电工电子技术简明教程》谢克明山西财贸职业技术学院教案课时分配:100分钟复习（10分）9．3．1文氏电桥振荡电路组成（15分）9．3．2RC串并联网络的选频原理1．RC串并联网络的选频原理(15)2．振荡频率与起振条件(20)3．振荡电路中的负反馈(10)4．振荡频率的调节(10)5.RC正弦波振荡电路的特点（10分）机动(10分)教学环节及内容教学方法说明一、复习自激振荡平衡条件,LC振荡.导入RC正弦波振荡二、导入新课问题：.RC正弦波振荡如何?三、新知识内容启发式师生互动山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明9．3．1文氏电桥振荡电路组成9．3．2RC串并联网络的选频原理1．RC串并联网络的选频原理只有当频率为某一中间值ω0时，输出电压Uf有一个最大值，且输出电Uf发与输入电压Ui同相。这就是RC串并联网络的选频原理。为了调节频率方便，通常取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C。可以证明，当：ω=ω0=或f=f0=时，电压传输系数，也就是反馈系数最大，即：2．振荡频率与起振条件f0=φA+φF=±2nлƒ=ƒ0时，桥式振荡器选频网络的反馈系数|F|=。为了使电路起振，必须使|AF|>1启发多媒体图示分析仿真演示山西财贸职业技术学院教案教学环节及内容教学方法说明为了使|A|=AUf>3，文氏电桥振荡器负反馈支路的参数应满足Rf≥2R’3．振荡电路中的负反馈RC串并联网络振荡电路中，只要达到∣A>3，即可满足正弦波振荡的起振条件。如果∣A∣的值过大，振荡幅度将超出放大电路的线性放大范围而进入非线性区，输出波形产生明显的失真。因此，在放大电路中通常引入负反馈以改善振荡波形。电阻Rf和Rˊ分压接到集成运放的反相输入端，构成一个电压串联负反馈。它的作用不仅可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，而且能够进一步提高放大电路的输入电阻，降低输出电阻，从而减小了放大电路对RC串并联网络选频特性的影响，提高了振荡电路的带负载能力。4．振荡频率的调节ƒ0=5.RC正弦波振荡电路的特点f0=产生几赫～几百千赫的低频信号多媒体图示分析仿真演示讨论输出波形的失真山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:P2021.2.3.4抽阅记录:山西财贸职业技术学院教案课后小结:作业布置:P2081.2P2131.2抽阅记录:整流波山西财贸职业技术学院教案课程名称电工电